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Genetic Analysis of Nut Traits on Tester Strain of Hybrid Hazelnuts (Corylus heterophylla × C. avellana)

基于测交系设计的平欧杂种榛果实性状的遗传分析


以4个新疆主栽平欧杂种榛品种(系)达维、辽榛7号、玉坠、平欧15号作母本,平欧杂种榛1-25、84-102、85-57、84-5、B-21作父本,按照测交系遗传交配设计,进行控制授粉,对杂交所得果实性状进行配合力分析,旨在阐明平欧杂种榛授粉树配置的可行性及双亲对其果实性状的影响.方差分析结果表明: 在亲本亲和的基础上,4×5测交系遗传交配设计中不同杂交组合间的结实率差异不显著; 杂交所得果实性状在不同杂交组合间的差异均极显著,重复区组间的差异不显著.配合力效应分析结果表明: 亲本的一般配合力效应占较大的方差分量,母本的一般配合力效应达到极显著程度,而特殊配合力效应及父本效应较小,平欧杂种榛种内杂交果实性状以其加性效应占优势且受母本的影响比较大.平欧15号凭借其优良的果实性状和较好的果实外形品相,更适合作为主要品种在新疆推广.父本84-5凭借其果仁三径均值、果仁质量、出仁率、果腔系数的一般配合力最大且为正向效应,果壳厚为负向效应,有利于果实的经济效应,适合作为授粉品种.

In this study, four hybrid hazelnuts (Corylus heterophylla×C. avellana), main cultivars in Xinjiang, named Dawei, Liaozhen7, Yuzhui and Ping‘ou15, were used as maternal parent and the hybrid hazels of 1-25,84-102, 85-57,84-5,B-21 as male parents for controlled pollination according to a testcross mating design. The combining ability of the parents was analyzed based on nut characters of intraspecific cross to illuminate the feasibility of hybrid hazelnut pollination tree configuration and the influence of parents on their fruit characters. The results of variance analysis showed that these nut characters of intraspecific crosses displayed significant differences among seven different hybridized combination, but not significant differences between repeated blocks.The general combining ability and the maternal effects were significant, while the special combining ability and the male effects were not significant. These nut characters of intraspecific crosses were mainly controlled by the additive gene effects and affected more by the maternal. Ping‘ou15, should be used as a main variety, and further promoted in Xinjiang because of its excellent fruit quality parameters and its better fruit shape. The male parent 84-5 could be regarded as the main pollination cultivars because of the greatest general combining ability of the nut three diameter mean value, fruit weight, kernel rate and the fruit cavity coefficient. Additionally, the shell thickness has a negative effect, which all are conducive to nut economic characters and make it suitable to be used as a pollinating cultivar.


全 文 :第 50 卷 第 11 期
2 0 1 4 年 11 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 50,No. 11
Nov.,2 0 1 4
doi:10.11707 / j.1001-7488.20141108
收稿日期: 2014 - 01 - 08; 修回日期: 2014 - 07 - 03。
基金项目: 中央财政林业科技推广示范项目[xjlk(2013)007 号]。
* 宋锋惠为通讯作者。
基于测交系设计的平欧杂种榛果实性状的遗传分析
韩 强1,2 董玉芝1 宋锋惠1,2 史彦江2 韩俊威1,2
(1.新疆农业大学林学与园艺学院 乌鲁木齐 830052; 2.新疆林业科学研究院经济林研究所 乌鲁木齐 830063)
摘 要: 以 4 个新疆主栽平欧杂种榛品种 (系)达维、辽榛 7 号、玉坠、平欧 15 号作母本,平欧杂种榛 1-25、
84-102、85-57、84-5、B-21 作父本,按照测交系遗传交配设计,进行控制授粉,对杂交所得果实性状进行配合力分析,
旨在阐明平欧杂种榛授粉树配置的可行性及双亲对其果实性状的影响。方差分析结果表明: 在亲本亲和的基础
上,4 × 5测交系遗传交配设计中不同杂交组合间的结实率差异不显著; 杂交所得果实性状在不同杂交组合间的差
异均极显著,重复区组间的差异不显著。配合力效应分析结果表明: 亲本的一般配合力效应占较大的方差分量,母
本的一般配合力效应达到极显著程度,而特殊配合力效应及父本效应较小,平欧杂种榛种内杂交果实性状以其加
性效应占优势且受母本的影响比较大。平欧 15 号凭借其优良的果实性状和较好的果实外形品相,更适合作为主
要品种在新疆推广。父本 84-5 凭借其果仁三径均值、果仁质量、出仁率、果腔系数的一般配合力最大且为正向效
应,果壳厚为负向效应,有利于果实的经济效应,适合作为授粉品种。
关键词: 平欧杂种榛; 测交系; 配合力; 遗传分析
中图分类号: S722. 3 + 4; S718. 46 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 7488(2014)11 - 0058 - 06
Genetic Analysis of Nut Traits on Tester Strain of Hybrid Hazelnuts
(Corylus heterophylla × C. avellana)
Han Qiang1,2 Dong Yuzhi1 Song Fenghui1,2 Shi Yanjiang2 Han Junwei1,2
(1 . College of Forestry and Horticulture,Xinjiang Agricultural University Urumqi 830052;
2 . Research Institute of Economic Forestry,Xinjiang Academy of Forestry Urumqi 830063)
Abstract: In this study,four hybrid hazelnuts ( Corylus heterophylla × C. avellana),main cultivars in Xinjiang,
named Dawei,Liaozhen7,Yuzhui and Ping’ou15,were used as maternal parent and the hybrid hazels of 1-25,84-102,
85-57,84-5,B-21 as male parents for controlled pollination according to a testcross mating design. The combining ability
of the parents was analyzed based on nut characters of intraspecific cross to illuminate the feasibility of hybrid hazelnut
pollination tree configuration and the influence of parents on their fruit characters. The results of variance analysis showed
that these nut characters of intraspecific crosses displayed significant differences among seven different hybridized
combination,but not significant differences between repeated blocks. The general combining ability and the maternal
effects were significant,while the special combining ability and the male effects were not significant. These nut characters
of intraspecific crosses were mainly controlled by the additive gene effects and affected more by the maternal. Ping’ou15,
should be used as a main variety,and further promoted in Xinjiang because of its excellent fruit quality parameters and its
better fruit shape. The male parent 84-5 could be regarded as the main pollination cultivars because of the greatest general
combining ability of the nut three diameter mean value, fruit weight,kernel rate and the fruit cavity coefficient.
Additionally,the shell thickness has a negative effect,which all are conducive to nut economic characters and make it
suitable to be used as a pollinating cultivar.
Key words: Corylus heterophylla × C. avellana; tester strain; combining ability; genetic analysis
平欧杂种榛(Corylus heterophylla × C. avellana)
是辽宁省经济林研究所利用平榛(C. heterophylla)
的抗寒性和欧洲榛(C. avellana)的丰产、大果特性
(Veil et al.,2000),进行种间远缘杂交,培育出的既
第 11 期 韩 强等: 基于测交系设计的平欧杂种榛果实性状的遗传分析
抗寒又优质高产的新型榛子(梁维坚等,2000; 马
庆华等,2013)。全国各地近 10 多年的区域试验和
引种栽培观察研究表明,平欧杂种榛可以在我国长
江以北至北纬 42°的广大地区栽培 (梁维坚等,
2002)。在新疆伊犁等地的栽培试验证明,在该区
域正常年份,能够正常生长并开花结实,经济效益和
生态效益良好(史彦江等,2001; 2008; 宋锋惠等,
2007)。目前已成为北疆地区农业种植结构调整中
重要的经济林树种。
平欧杂种榛为雌雄同株,异花授粉植物,配置合
适的授粉树有助于产量的提高 (Miloevic' et al.,
2012; Beyhan et al.,1996)。授粉树首先要求与主
栽品种花期相遇,其次要求雌雄配子具有亲和性,再
次授粉后其结实率高,果实品质品相好。美国俄勒
冈州榛子授粉树的配置标准要求授粉树要在主栽品
种的盛花期散粉,并且配有 2 ~ 3 个散粉期有差异的
授粉树品种(Olsen et al.,2000)。目前我国在生产
栽培中一般是选择 3 ~ 4 个花期相近的主栽品种相
间种植,每个品种栽 3 ~ 5 行,相互授粉(梁维坚等,
2002)。在经济林栽培中不亲和性给栽培工作带来
许多麻烦,对一些经济林生产和发展产生了较大的
影响,配置授粉树可以提高授粉率和座果率。翟学
杰(2009)对 6 个平欧杂种榛品种进行自花、异花种
内杂交研究,刘振盼等(2011)对 5 个平欧杂种榛品
种自花、异花授粉后的亲和性进行荧光显微观察,研
究结果表明杂交榛具有自交不亲和性,每个品种
(系)都只与部分的品种(系)杂交亲和而与另外的
部分杂交不亲和。为了了解在亲和性的基础上,不
同品种(系)的授粉树对主栽平欧杂交榛果实的影
响,本试验选择通过新疆林木良种审定的 4 个优良
的主栽品种作为母本,选择能够在新疆正常开花、与
上述 4 个品种具有亲和性、花粉量较大的 5 个品系
做父本,按照测交系遗传交配设计进行控制授粉,根
据杂交后所得果实的表型性状测定结果,对其亲本
配合力和各遗传参数进行估算,了解不同品系的授
粉树对果实的影响,为平欧杂种榛授粉树的搭配提
供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
雄花枝采集地: 伊犁霍城县大西沟乡平欧杂种
榛资源汇 集 圃,年均温 8. 2 ℃,极端最高气 温
40. 1 ℃,极端最低气温 - 42. 6 ℃,≥10 ℃的有效积温
3 400 ~3 500 ℃,无霜期 165天,年均降水量400 mm,年
均蒸发量1 446 mm,土壤为灰钙土,质地为壤土。
试验点: 伊犁察布查尔县南郊平欧杂种榛丰产
栽培示范园,年均温 7. 9 ℃,极端最高气温 39. 5 ℃,
极端最低气温 - 43. 2 ℃,≥10 ℃积温 3 389. 1 ℃,
无霜期 161 天,年均降水量 206 mm,年均蒸发量
1 400 ~ 1 630 mm; 土壤为灰钙土,土层深厚,腐殖
质和有机质含量较高。
1. 2 试验材料
试验材料为 2001 年、2002 年、2003 年、2005 年
从辽宁引种的平欧杂种榛,母本达维(84-254)、辽榛
7 号(82-11)、玉坠(84-310)、平欧 15 号 (82-15)是
通过区域化栽培、生殖生物学特性、抗逆(寒) 适应
性等方面研究,筛选并通过新疆林木良种审定的主
推品种。授粉树 (父本) 1-25、84-102、85-57、84-5、
B-21为在伊犁霍城大西沟乡平欧杂种榛资源汇集圃
正常开花,并在前期的试验中与上述 4 个主栽品种
具有亲和性的品种(系)。
1. 3 交配设计
将 9 个亲本材料按 4 × 5 测交系遗传交配设计
进行控制授粉(表 1),母本每个品种选取 5 株长势
相近的单株,每株树选取不同方向 2 ~ 3 年生 3 个大
主枝,每一主枝为一杂交组合(即以主枝为单位);
每株树 3 个组合,每一组合 3 次重复,每一重复内组
合顺序为随机排列,获得 20 个杂交组合。
表 1 平欧杂种榛测交系交配设计
Tab. 1 Tester strain mating design of hybrid hazelnuts
父本
Male
母本 Female
达维
Dawei
辽榛 7 号
Liaozhen7
玉坠
Yuzhui
平欧 15 号
Ping’ou15
1-25 √ √ √ √
84-102 √ √ √ √
85-57 √ √ √ √
84-5 √ √ √ √
B-21 √ √ √ √
1. 4 雄花枝的培养及收集花粉
2013 年 3 月上旬,在平欧杂种榛资源汇集圃采
集 5 个品种的雄花枝,花枝的长度为 50 ~ 70 cm,带
回实验室,隔离水培,收集花粉,冷藏于冰箱中备用。
1. 5 去雄、套袋隔离、授粉和结实率统计
2013 年 3 月,在雌花萌动之前,将用于试验的
杂交枝条去雄、套袋。待雌花盛花期,搭建隔离棚,
根据测交系交配设计,去袋、授粉,并统计所授的雌
花数,套袋后拆除隔离棚。待 20 天后,套袋内雌花
柱头完全萎蔫,去袋。授粉 60 天后,子房开始膨大,
统计杂交组合的结果情况,计算结实率。
1. 6 子代性状测定
2013 年 8 月中旬,分别收集各个组合的杂交果
95
林 业 科 学 50 卷
实,进行脱苞、自然干燥处理。对每个组合随机选取
30 个样品进行果实性状的测定,样品数不够的全部
进行测定。根据《中国果树志: 板栗榛子卷》(张宇
和等,2005)附录中“榛树种质资源描述符”的方法
调查坚果纵、横、侧径和单果质量,去壳后测定果壳
腰部厚度和种仁的纵、横、侧径,以及果仁质量。用
分析天平测量单果质量和果仁质量,用电子游标卡
尺测坚果和果仁的纵、横、侧径以及壳厚。
果腔系数 = 种仁三径平均值 /(坚果三径平均
值 - 2 ×果壳厚度);
出仁率 =种仁质量 /坚果质量 × 100%。
1. 7 统计分析方法
配合力方差分析模型(表 2)采用随机模型(王
明庥,2001)。用 Excel 将杂交组合果实的结实率、
出仁率、果腔系数等百分数的数据经反正弦转换,坚
果和果仁的果实性状采用 DPS 统计软件对测交系
交配设计进行方差分析,对一般配合力、特殊配合力
及遗传力进行估算(唐启义,2002)。
表 2 配合力方差分析模型①
Tab. 2 Model of variance analysis of combining ability
变异来源 Source of variation 自由度 DF 均方 Mean square 期望均方 Expected mean squares
母本一般配合力 General combining ability of female n1 - 1 M gf σ2e + bσ
2
s + bn2σ
2
gf
父本一般配合力 General combining ability of male n2 - 1 M gm σ2e + bσ
2
s + bn1σ
2
gm
特殊配合力 Special combining ability ( n1 - 1) ( n2 - 1) M sfm σ2e + bσ
2
s
机误 Error ( b - 1) ( n1 n2 - 1) M e σ2e
①母本的个数 n1 = 4,父本个数 n2 = 5,区组数 b = 3。The number of female n1 = 4,male n2 = 5,block b = 3.
遗传参数的估计:
母本的一般配合力方差 σ2gf = (M gf - M sfm) / bn2,
父本的一般配合力方差 σ2gm = (Mgm -Msfm) / bn1,
特殊配合力方差 σ2gfm = (M sfm - M e) / b,
环境方差 σ2e = M e;
一般配合力 i = Xi* - X**,j = X * j - X**,
特殊配合力 S
^
ij = Xij - X** - i - j;
一般配合力相对效应值i = i /X** × 100,
j = j /X** × 100,
特殊配合力相对效应值 S
^ ij = S
^
ij /X** × 100;
狭义遗传力: h2n = ( σ
2
gf + σ
2
gm ) /( σ
2
gf + σ
2
gm +
σ2gfm + σ
2
e) × 100%,
广义遗传力: H2b = (σ
2
gf + σ
2
gm + σ
2
gfm) /(σ
2
gf +
σ2gm + σ
2
gfm + σ
2
e) × 100%。
式中: M gf,M gm,M sfm,M e,b,n1,n2,σ
2
e,σ
2
gf,σ
2
gm,σ
2
gfm
见表 2; X**为子代总体的平均值; Xi * 为第 i 个父
本所有子代平均值;X * j为第 j 个母本所有子代的平
均值; Xij为第 i 个父本与第 j 个母本杂交所有子代
的平均值。
2 结果与分析
2. 1 测交系组合结实率及果实性状的方差分析
2. 1. 1 结实率方差分析 由平欧杂种榛种内杂交
结实率的方差分析(表 3)可知,各杂交组合间的结
实率差异不显著,说明在亲本亲和的基础上,4 × 5测
交系遗传交配设计中不同杂交组合对结实率的影响
较小,平均结实率为 48. 98% ~ 84. 40%,因此可以
对杂交组合所得的果实进行性状的分析。
表 3 平欧杂种榛种内杂交结实率方差分析
Tab. 3 Variance analysis for setting percentage of
hybrid hazelnuts intraspecific cross
变异来源
Source of
variation
自由度
DF
平方和
Sum of
squares
均方
Mean
square
F
区组 Block 2 63. 936 31. 968 0. 392
组合 Family 19 1 966. 905 103. 521 1. 268
误差 Error 38 3 103. 081 81. 66
合计 Total 59 5 133. 922
2. 1. 2 果实性状的方差分析 从平欧杂种榛种内
测交系果实性状方差分析的 F 值(表 4)可知,杂交
所得坚果三径均值、单果质量、果仁三径均值、果仁
质量、果壳厚、出仁率、果腔系数在不同杂交组合间
的差异均极显著,重复区组间的差异不显著。说明
在测交系中各杂交组合间存在遗传差异,因此,有必
要对组合间的变量做进一步分析,以了解一般配合
力和特殊配合力 2 个变量的差异显著性。
从平欧杂种榛种内杂交果实性状配合力方差分
析的 F 值(表 5)可见,父本(P2 )的一般配合力方差
在果壳厚、出仁率 2 个果实性状中差异显著,在其他
果实性状中差异不显著。母本( P1 )的一般配合力
方差在所有 7 个果实性状中均达到极显著差异。杂
交组合间特殊配合力方差在果腔系数性状上存在极
显著差异,而在其他 6 个果实性状中差异无显著性。
因此,有必要进一步对配合力进行估算。另外,母本
所有性状的一般配合力方差大于特殊配合力方差,
表明本试验中所有供试材料的各性状的基因加性效
应大于非加性效应,亲本的一般配合力对杂交组合
06
第 11 期 韩 强等: 基于测交系设计的平欧杂种榛果实性状的遗传分析
的各果实性状起主要作用。
表 4 平欧杂种榛种内杂交果实性状方差分析的 F 值①
Tab. 4 Variance analysis’s F value for nut characters of hybrid hazelnuts intraspecific cross
变异来源
Source of
variation
自由度
DF
坚果 Nut 果仁 Nutlet
三径均值
Three
diameter
mean
单果质量
Fruit
mass
三径均值
Three
diameter
mean
果仁质量
Nutlet
mass
果壳厚
Nut
thickness
出仁率
Shelling
percentage
果腔系数
Fruit
cavity
coefficient
区组 Block 2 3. 551 6. 013 1. 413 1. 600 4. 624 1. 831 0. 147
组合 Combination 19 19. 042** 8. 982** 5. 531** 4. 014** 48. 184** 34. 085** 27. 680**
①“* ”表示达到 0. 05 的显著水平; “**”表示达到 0. 01 的显著水平。下同。“* ”indicates significant difference at 0. 05 level; “**”
indicates significant difference at 0. 01 level. The same below.
表 5 平欧杂种榛种内杂交果实性状配合力方差分析的 F 值
Tab. 5 Variance analysis’s F value for combining ability of nut characters of hybrid hazelnuts intraspecific cross
变异来源
Source of
variation
自由度
DF
坚果 Nut 果仁 Nutlet
三径均值
Three
diameter
mean
单果质量
Fruit
mass
三径均值
Three
diameter
mean
果仁质量
Nutlet
mass
果壳厚
Nut
thickness
出仁率
Shelling
percentage
果腔系数
Fruit
cavity
coefficient
母本 Female (P1 ) 3 239. 384** 33. 521** 18. 637** 21. 478** 539. 223** 385. 708** 55. 644**
父本 Male(P2 ) 4 0. 380 0. 711 2. 433 2. 470 3. 530 * 3. 501 * 2. 436
P1 × P2 12 0. 495 1. 479 1. 354 0. 884 0. 557 0. 547 2. 787**
2. 2 配合力(GCA 和 SCA)效应分析
由表 6 可知,一般配合力效应存在较大差异,说
明基因的加性作用在不同亲本间及不同性状间均存
在差异(伍箴勇等,2007)。单果质量和果仁三径均
值一般配合力相对效应值最大的为母本达维; 坚果
三径均值和果壳厚一般配合力相对效应值最大的为
母本辽榛 7 号; 果仁质量、出仁率和果腔系数一般
配合力相对效应值最大的为母本平欧 15 号。对于
平欧杂种榛这类坚果,果壳厚度过大降低了果实的
经济效应,在配合力分析中负向效应优于正向效应。
总的来说,在对平欧杂种榛种内杂交果实经济性状
的影响中,母本较父本有优势,其中母本平欧 15 号
最具优势。
表 6 平欧杂种榛亲本一般配合力相对效应值
Tab. 6 General combining ability relativistic effects value of hybrid hazelnuts
亲本 Parents
坚果 Nut 果仁 Nutlet
三径均值
Three
diameter
mean
单果质量
Fruit
mass
三径均值
Three
diameter
mean
果仁质量
Nutlet
mass
果壳厚
Nut
thickness
出仁率
Shelling
percentage
果腔系数
Fruit
cavity
coefficient
母本
Female
parents
达维 Dawei 6. 914 15. 912 5. 447 7. 632 11. 093 - 5. 486 - 1. 272
辽榛 7 号 Liaozhen7 7. 093 12. 947 - 6. 920 - 16. 257 21. 515 - 16. 829 - 9. 953
玉坠 Yuzhui - 7. 478 - 18. 537 0. 232 - 3. 270 - 17. 247 9. 591 5. 543
平欧 15 号 Ping’ou15 - 6. 530 - 10. 323 1. 241 11. 894 - 15. 361 12. 724 5. 682
父本
Male
parents
1-25 - 0. 242 - 4. 488 - 3. 470 - 7. 680 0. 802 - 2. 250 - 2. 868
84-102 - 0. 235 2. 696 0. 326 0. 746 - 2. 426 - 0. 042 0. 124
85-57 0. 335 - 0. 636 0. 445 0. 217 - 0. 574 0. 190 0. 026
84-5 0. 448 1. 299 2. 137 5. 461 - 0. 113 1. 848 1. 412
B-21 - 0. 306 1. 130 0. 562 1. 257 2. 311 0. 255 1. 307
由表 7 可知,特殊配合力效应在不同亲本各个
性状上的差异较小。杂交组合辽榛 7 号 × 84-102 在
单果质量、果仁三径均值、果仁质量、果腔系数上具
有较大的特殊配合力相对效应值,分别为 15. 266,
5. 304,11. 568 和 3. 01。杂交组合平欧 15 号 ×
85-57在坚果三径均值、果壳厚上具有较大的特殊配
合力相对效应值,分别为 1. 589 和 2. 267。杂交组
合平欧 15 号 × 84-5 在出仁率上具有较大的特殊配
合力相对效应值,为 2. 131。
16
林 业 科 学 50 卷
表 7 平欧杂种榛特殊配合力相对效应值
Tab. 7 Special combining ability relativistic effects value of hybrid hazelnuts
组合 Combination 坚果 Nut 果仁 Nutlet
母本
Female
parents
父本
Male
parents
三径均值
Three
diameter
mean
单果质量
Fruit
mass
三径均值
Three
diameter
mean
果仁质量
Nutlet
mass
果壳厚
Nut
thickness
出仁率
Shelling
percentage
果腔系数
Fruit
cavity
coefficient
达维
Dawei
1-25 - 0. 404 0. 313 - 0. 030 1. 501 0. 648 0. 989 0. 750
84-102 1. 014 - 2. 167 - 1. 807 - 2. 657 1. 021 - 1. 186 - 2. 283
85-57 - 0. 714 0. 112 0. 623 - 0. 004 - 4. 075 0. 085 0. 551
84-5 - 0. 957 2. 432 2. 282 2. 375 1. 034 0. 367 2. 967
B-21 1. 062 - 0. 690 - 1. 069 - 1. 215 1. 372 - 0. 255 - 1. 985
辽榛 7 号
Liaozhen7
1-25 - 0. 052 - 3. 717 0. 181 - 0. 998 - 0. 015 0. 542 0. 703
84-102 1. 246 15. 266 5. 304 11. 568 - 0. 195 - 0. 200 3. 010
85-57 0. 076 - 4. 411 - 1. 771 - 2. 991 0. 893 0. 291 - 1. 305
84-5 - 0. 305 - 8. 062 - 2. 896 - 6. 340 0. 706 0. 517 - 2. 025
B-21 - 0. 965 0. 924 - 0. 818 - 1. 239 - 1. 389 - 1. 151 - 0. 382
玉坠
Yuzhui
1-25 1. 396 6. 147 2. 592 6. 871 1. 138 0. 332 0. 800
84-102 - 1. 402 - 8. 501 - 3. 531 - 7. 590 - 1. 531 0. 038 - 2. 058
85-57 - 0. 951 - 0. 043 0. 469 0. 856 0. 915 1. 089 1. 753
84-5 0. 597 1. 833 - 1. 155 - 3. 289 - 1. 469 - 3. 015 - 2. 076
B-21 0. 360 0. 564 1. 625 3. 152 0. 947 1. 557 1. 581
平欧 15 号
Ping’ou15
1-25 - 0. 941 - 2. 743 - 2. 744 - 7. 373 - 1. 771 - 1. 864 - 2. 253
84-102 - 0. 858 - 4. 598 0. 034 - 1. 322 0. 705 1. 348 1. 332
85-57 1. 589 4. 342 0. 679 2. 139 2. 267 - 1. 464 - 0. 999
84-5 0. 665 3. 797 1. 770 7. 254 - 0. 271 2. 131 1. 135
B-21 - 0. 456 - 0. 798 0. 262 - 0. 698 - 0. 930 - 0. 151 0. 786
2. 3 果实性状的方差分量和遗传力
遗传力反映亲代将性状传递给子代的能力,从
表 8 可知,广义遗传力与狭义遗传力相差不大,平欧
杂种榛杂交所得果实各性状主要受加性效应作用,
非加性效应作用较小。平欧杂种榛杂交所得果实各
性状的狭义遗传力较高,均在 50%以上; 狭义遗传
力是基因的加性效应,表明各性状由亲代传递给子
代的能力强,受环境的作用小(沈熙环,1990)。性
状遗传力的大小,对于指导育种方案或遗传改良的
决策具有重要意义(魏永成等,2012)。
表 8 平欧杂种榛种内杂交果实性状方差分量及遗传率估计值
Tab. 8 Variance component and heritability estimated value of nut characters of hybrid hazelnuts intraspecific cross
性状
Traits
环境方差
Environmental
variance
遗传方差
Genetic
variance
加性方差
Additive
variance
非加性方差
Non-additive
variance
广义遗传力
Broad-sense
heritability (% )
狭义遗传力
Narrow-sense
heritability(% )
坚果
Nut
三径均值
Three diameter mean
0. 283 3 2. 226 0 2. 226 0 0 88. 71 88. 71
单果质量
Fruit mass
0. 050 7 0. 170 6 0. 162 5 0. 008 1 77. 09 73. 44
果仁
Nutlet
三径均值
Three diameter mean
0. 251 5 0. 470 6 0. 441 0 0. 029 6 65. 17 61. 06
果仁质量
Nutlet mass
0. 010 9 0. 014 3 0. 014 3 0 56. 80 56. 80
果壳厚 Nut thickness 0. 002 8 0. 056 4 0. 056 4 0 95. 26 95. 26
出仁率 Shelling percentage 2. 048 3 28. 988 9 28. 988 9 0 93. 40 93. 40
果腔系数 Fruit cavity coefficient 2. 108 7 23. 371 8 22. 115 5 1. 256 3 91. 72 86. 79
3 讨论与结论
平欧杂种榛测交系遗传交配设计测定的配合力
方差分析结果显示,平欧杂种榛种内杂交其坚果三
径均值、单果质量、果仁三径均值、果仁质量、果壳
厚、出仁率、果腔系数在不同杂交组合间均存在极显
26
第 11 期 韩 强等: 基于测交系设计的平欧杂种榛果实性状的遗传分析
著差异,亲本的一般配合力效应占较大的方差分量,
母本的一般配合力效应达到极显著程度,而特殊配
合力效应及父本效应则可以忽略,说明在果实各性
状上均存在明显的加性遗传变异,种内杂交果实受
母本的影响较大。因此,在杂种榛生产中,为了得到
良好的经济效益,主栽品种(母本)的选择是至关重
要的。母本的结实性状优良,生产的榛子性状受授
粉树(父本)的影响较小。
在配置授粉品种的过程中首先要考虑的仍然是
主栽品种和授粉树的亲和性问题,同时需考虑主栽
品种与授粉树的花期问题。国外研究表明,欧洲榛
的雌花柱头在未授粉情况下,可保持可授性长达 3
个月(Thompson,1979; Olsen et al.,2000; Hampson
et al.,1993)。刘剑锋等(2012)对平榛、平欧杂种榛
的柱头可授性进行研究发现,其雌花柱头保持可授
性的时间相当长,对雌花进行套袋,在花后 50 天时,
柱头长度还可保持在 2 mm 以上,可授性柱头的百
分率可超过 65%。从授粉的角度来看,意味着只要
平欧杂种榛雌花未授粉,在其开放后 30 天甚至更长
时间内,对其柱头进行授粉均可以改善授粉受精情
况。但是,平欧杂种榛的雄花散粉时间较短,针对榛
子雌花和雄花的开放时间的特点,除了考虑亲和性
外,应选择在主栽品种的雌花期内不同时期开放的
几个雄花品种做授粉树,使得部分品种的雄花能够
为后开的雌花或未授粉的雌花提供花粉,从而提高
产量。关于花期搭配的研究是后期授粉品种配置中
相当重要的研究方向。
对于平欧杂种榛这类食仁坚果,果仁的经济性
状尤为关键,母本平欧 15 号的果仁质量、出仁率和
果腔系数的一般配合力相对效应值最大,并且这些
性状的特殊配合力相对效应值较小,父本对果仁性
状的影响较小。在与授粉品种亲和的基础上,不同
的授粉品种对平欧 15 号果实性状的影响不大,果实
外形品相较一致。平欧 15 号凭借其优良的果实性
状和较好的果实外形品相,更适合作为主要品种在
新疆推广。榛子的果实性状效应中果壳厚负向效应
越大意味着果壳越薄,正向效应越大意味着果壳越
厚。父本 84-5 凭借其果仁三径均值、果仁质量、出
仁率、果腔系数的一般配合力最大且都是正向效应,
果壳厚是负向效应,有利于果实的经济效应,适合作
为授粉品种。
本研究通过对平欧杂种榛测交系配合力遗传分
析发现,平欧 15 号的果仁质量、出仁率、果腔系数的
一般配合力最大,正向效应性状最多,负向效应最
少,且果壳厚是负向效应,可作为主要品种在新疆推
广种植。品种 (系) 84-5 的果仁三径均值、果仁质
量、出仁率、果腔系数的一般配合力最大,果壳厚是
负向效应,其他的性状都是正向效应,适宜作为授粉
品种。遗传效应方面,平欧杂种榛种内杂交果实性
状以其加性效应占优势且受母本的影响较大。
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